POV Globe 24 bitu patiesas krāsas un vienkāršs HW: 11 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Es vienmēr esmu gribējis izveidot vienu no šiem POV globusiņiem. Bet pūles ar visu LED, vadu uc lodēšanu ir mani atturējušas, jo es esmu slinks cilvēks:-) Ir jābūt vienkāršākam ceļam! Šajā pamācībā es jums parādīšu, kā izveidot POV globusu ar mazāk elektroniskām detaļām nekā citi projekti. Iemesls ir uzrunājamo LED sloksņu izmantošana APA 102. Šīm svītrām nav nepieciešams elektronisks draiveris, un tās var tieši savienot ar tikai 2 vadiem ar mikrokontrolleri. Gaismas diožu stāvoklis ir (un tam ir jābūt) ĻOTI ātri maināmam. Lai iegūtu stabilu attēlu, SPI pulksteņa frekvence ir aptuveni 10 Mhz un varētu būt vēl lielāka. Plašāku informāciju par gaismas diodēm skatiet šeit.

Vēl viena priekšrocība ir parasto bmp failu izmantošana, kas tiek saglabāti microSD kartē.

Ejam !

1. darbība: BOM

Šeit ir saraksts ar galvenajām daļām, kas jums būs nepieciešamas. LED gredzenam es izmantoju savu 3D printeri, varat izmantot arī PVC caurules šķēli (diametrs 150-180 mm). Gultņu kronšteini ir arī uzdrukāti, bet, piemēram, var būt izgatavoti no koka. Pamata rāmim es izmantoju dažus vecus metāla profilus, nekautrējieties izmantot citus metāla profilus, koka, plastmasas vai ko citu. Pārliecinieties, ka rāmis ir vērpes stingrs un nedaudz smags.

Piedziņas vārpstai:

• vītņstienis M8, garums 250mm
• M8 rieksti
• misiņa piedurkne 10mm, garums 100mm
• 2 gab. plastmasas paplāksne 8 mm (sk. arī STL failus)
• Elastīgs vārpstas savienotājs no 5 mm līdz 8 mm (tiem, kas izmanto Nema 17)

lai LED gredzenu darbinātu virs vārpstas:

• 2 gab. lodīšu gultnis 6300 (10x35x11) no pilna metāla

• gultņu kronšteinus, skatiet STL failus vai izgatavojiet no koka ar 35 mm lielu zāģi
• 4 gab. skrūve M4x40 ar uzgriezni
• 2 gab. kabeļu kurpes 8 mm
• Motors bez sukām ar 5 mm vārpstu
• 4 gab. M3 skrūves motora montāžai
• ESC motoram bez suku, iespējams, ar ventilatoru

Alternatīvi varat izmantot matētu motoru/esc kombināciju ar pietiekamu griezes momentu.

Iepriekš aprakstītajam motoram ir pietiekams griezes moments, bet tas nekad nesasniedz maksimālo strāvu 50 ampēri. Mans piegādes mērs ir mazāks par 4 ampēriem. Tātad 50 ampēru ESC nav nekāda labuma. Es uzliku 18Ampere ESC radiatoru ar ventilatoru, un tas darbojas labi.

Precīzai "aktivizēšanai" ESC i izmanto

Arduino Pro Mini

ar divām pogām

vēl viena iespēja ir a

servotester

Enerģijas padeve:

Mums ir nepieciešami 12 V motoram un 5 V LED gredzenam.

Es dodu priekšroku veco datoru piederumu izmantošanai, kā parādīts šajā pamācībā

vai:

No Ķīnas ir daudz 12V/5A barošanas avotu

ja izmantojat kādu no šiem, neaizmirstiet līdzstrāvas pazemināšanas pārveidotāju 5V

LED gredzens:

• 64 gab. APA 102 LED (2 svītras un 32 gab.)
• Elektrolītiskais kondensators 1000µF 10V
• TLE 4905L Hall sensors + magnēts
• uzvilkšanas rezistors 10k, 1k
• Gredzens: izmantojiet STL failu vai PVC caurules šķēli
• kabeļu saites 100 mm
• LABA līme, lai svītras neizlidotu pie 2400 apgr./min:-)

Parallax dzenskrūves mikrokontrolleris:

Nebaidieties no šī mikrokontrollera, tas ir jaudīgs 8 kodolu mcu ar 80 MHz un ir tikpat viegli programmējams/zibspuldzes kā arduino!

Parallakses vietnē ir pieejami vairāki dēļi, vai arī skatieties šeit, jums ir nepieciešams arī microSD pārtraukums

Vēl viena (mana) izvēle ir P8XBlade2 no cluso, microSD lasītājs jau ir uz kuģa!

Arduino un propellera programmēšanai jums ir nepieciešama arī USB -TTL adaptera plate, kā šī

2. solis: mājoklis

Šeit jūs redzat mājokli. Izgatavojiet to no jebkura pietiekami izturīga materiāla. Galu galā jums ir nepieciešams kaut kāds kubveida būris ar aptuveni 100 mm malas garumu, kur var uzstādīt motoru un gredzenu/ gultņus. Kubs ir uzstādīts uz masīvkoka plāksnes ar attāluma skrūvēm. Plāksnē tika urbts caurums motoram.

3. darbība: piedziņas vārpsta

Es izvēlos vītņstieni, kura garums ir 250 mm. Misiņa piedurkņu garums ir aptuveni 30 un 50 mm atkarībā no būra un vārpstas savienojuma izmēra. Augšējā (un garāka) uzmava ir jāizolē no stieņa, jo tā veido gredzena padeves pozitīvo polu. To veic ar izolācijas lenti un plastmasas paplāksnēm. Uzmava nederēs pie stieņa ar lenti, kamēr urbšanas/frēzēšanas laikā nepalielināsit iekšējo diametru no 8,0 mm līdz 8,5 - 9,0 mm. Otra uzmava, ieskaitot stieni, veido negatīvo polu.

4. solis: piegāde bez suku

Tagad ir pienācis laiks gultņiem. Labākas vadītspējas dēļ es izvēlos lielākus gultņus nekā standarta gultņi. Ievietojiet gultni turētājā un novietojiet plāksni virs tā. Mazais caurums sānos ir paredzēts kabelim. Neaizmirstiet vārpstu un paplāksni starp gultņiem/uzmavām.

Es 3D drukāju turētājus, paskatieties uz stl/zip failu.

5. darbība: motora vadība

Apskatiet shematiski, kā jāpievieno elektroniskais motors.

Ja jūs nekad neesat programmējis arduino, apskatiet norādījumus:-) Abas pogas ir paredzētas motora ātrumam. Ieslēdzot barošanas avotu, ESC iegūst vērtību 500µS. Nospiediet vienu no pogām, lai ieslēgtu motoru. Skice ieguva vērtību "StartPos = 625". Vēlāk, ja esat atradis pareizo ātrumu, šī vērtība ir jāmaina. Izmantojot kreiso vai labo pogu, jūs samazināt/palieliniet ātrumu, nospiediet abas pogas vienlaikus 2 sekundes. un motors apstāsies.

Pārliecinieties, ka motors/globuss griežas pretēji pulksteņrādītāja virzienam, tāpat kā īstā zeme:-)

6. solis: viens LED gredzens, lai tos pārvaldītu:-)

Šeit nāk kodols! Drukāts ar manu 3D printeri, bet, kā jau teicu iepriekš, ir arī citas iespējas. Lai ietaupītu svaru, rāmī ir daudz caurumu. Tagad nogrieziet divas sloksnes, katra ar 32 gaismas diodēm. Pirms šķēres izmantošanas labāk atskaitīties vairākas reizes:-)

Sloksņu ievietošana ir nedaudz sarežģīta. Jums ir divas sloksnes/kolonnas, kas ģenerē nepāra un pāra līnijas. Nepāra līnijas atrodas gredzena vienā pusē, pāra līnijas - pretējā. Atzīmējiet gaismas diodes numuru 16 pie katras sloksnes (attiecīgi 32. un 33. rindas numurs) un piestipriniet to pie rāmja, kā parādīts attēlos. Viens LED precīzi iederas starp divām pretējām gaismas diodēm. Tātad jums ir divas vietas otrā sloksne ar nobīdi !!!

Pēc tam jūs varat salabot PCB/PCB, es izveidoju mazus spraugas stiprinājumos, lai PCB varētu viegli piestiprināt.

Pirms gredzena uzstādīšanas uz vārpstas, tas ir jāsabalansē. Izmantojiet plānu nūju, lai līdzsvarotu, un skrūves vai uzgriežņus kā pretsvaru.

7. solis: shematisks

Šajā shēmā jūs redzat, kā MCU plāksne ir savienota ar citām gredzena daļām. Pievienoju arī zāles sensora un magnēta fotoattēlu. Shēmā tiek izmantota vecāka un lielāka fritzing MCU plāksne, jo es neatrodu jaunāku/pašreizējo dzenskrūves dēļu fritēšanas veidnes. Jūtieties brīvi uzdot savus jautājumus tāfelei, kuru izvēlēsities/saņemsiet.

8. solis: Parallax propellera mikrokontrollera programmēšana/mirgošana

Šo bināro failu var viegli pārsūtīt uz balstu. Šeit ir saite uz vienu no maniem iepriekšējiem norādījumiem, kas arī izmanto dzenskrūves mikrokontrolleru un parāda, KĀ.

9. solis: nododiet ekspluatācijā

Labi, vispirms mēs kopējam tikai testa attēlu uz SD karti.

• Ja gredzens tiek pagriezts manuāli, gaismas diodēm jāmirgo katru reizi, kad zāles sensors iet garām magnētam.
• tagad iedarbiniet motoru un palieliniet rotācijas ātrumu, līdz gaismas diodes ir izlīdzinātas (skatiet 2 attēlus)
• spriegumam jābūt nemainīgam, un gredzenam jāpagriežas nedaudz, lai iegūtu stabilu/izlīdzinātu attēlu
• pievienojiet arduino spaili motora vadībai
• ievērojiet parādīto vērtību
• apturiet mašīnu
• nomainiet vērtību uz mainīgo "startPos" POV_MotorControl skicē
• atkal flash arduino

Nākamreiz iedarbinot motoru, jūs saņemsiet pareizo ātrumu.

Nākamais solis ar jauno programmatūru vairs nav nepieciešams - no 38 līdz 44 apgr./min ātruma nepāra un pāra līnijas ir pareizi "bloķētas".

(Vajadzības gadījumā izmantojiet augšup/lejup pogas, lai precīzi noregulētu.)

Tagad jūs varat "aizpildīt" karti ar citiem attēliem.

Izklaidējieties !!!!!!

10. darbība. Kā izveidot savus BMP

Vai vēlaties izmantot savus attēlus? Nav problēmu, es jums parādīšu:

1. Mainiet attēla izmērus līdz 120 x 64 pikseļu izšķirtspējai
2. pagriezt par 90 grādiem pretēji pulksteņrādītāja virzienam
3. spogulis vertikāli

4. iespējams samazināt spilgtumu (gaismas diodes ir ļoti spilgtas),

   labākā spilgtuma korekcija attēliem ir izmantot gamma korekciju ar koeficientu 0,45

5. saglabāt kā BMP ar 24 bitu krāsu un bez RLE

pēc faila lieluma saglabāšanas ir jābūt 23094 baitiem!

Jebkurš cits izmērs nedarbosies.

Ja vēlaties, SD kartē saglabājiet vairākus attēlus. Pēc rotācijas tie tiek parādīti pa vienam.

Tagad jūsu ziņā ir izveidot labāku Nāves zvaigzni nekā mana!

11. darbība. Papildu informācija

Dažas lietas, ko pamanīju:

Ja izmantojat kādu no mazajiem CluBo asmeņiem no cluso, programmēšanai neaizmirstiet pielodēt 3 kontaktu džemperi ar apzīmējumu QE

• maniem gultņiem sprieguma kritums ir apm. 0,5 V, tāpēc man ir jāpalielina spriegums no līdzstrāvas pārveidotāja līdz 6 voltiem.
• (2017. gada 13. janvāris), 6. solī pievienoja ring.stl
• (2017. gada 17. janvāris), labākā attēla spilgtuma korekcija ir izmantot gamma korekciju ar koeficientu 0,45
• (2017. gada 17. janvāris), atjauniniet POV Globe0_2.binary
• (2017. gada 18. janvāris), augšupielādējiet avota kodu 8. darbībā
• (2017. gada 27. janvāris), augšupielādējiet jaunu avota kodu, versiju no 0_2 uz I_0_1. Ir panākts liels progress sinhronizācijā starp nepāra un pāra līnijām. Vairs nav nepieciešams atrast pareizo ātrumu, vienkārši nogādājiet gredzenu līdz 38-44 raundiem sekundē un līnijas jāsaskaņo!
• (2017. gada 3. marts), mainīja gultņu turētāju
• (2017. gada 9. marts), augšupielādējiet testa bināro failu, lai ieslēgtu visas gaismas diodes
• (2018. gada 28. februāris) biedrs rclayled teica, ka izvēlētajam motoram nav pietiekami daudz griezes momenta, varbūt ir nepieciešams lielāks

Pirmā balva konkursā Make it Glow 2016

Otrā balva Arduino konkursā 2016

Ceturtā balva projektā Tagad: 3D dizaina konkurss 2016